Wewnętrzne jądro Ziemi może zachowywać się jak "huśtawka"

Jądro Ziemi składa się z dwóch warstw. Jego zewnętrzne obszary buduje płynny koktajl pierwiastków, spośród których najwięcej jest żelaza i niklu, warunkujący istnienie ziemskiego pola magnetycznego. Otacza on wewnętrzne jądro - kulę o promieniu około 1220 kilometrów, złożoną ze stopu tych samych pierwiastków z niewielkimi domieszkami innych atomów. Jądro to obraca się względem zewnętrznych warstw Ziemi - skorupy i płaszcza. Jak wynika z badań opublikowanych na łamach czasopisma "Nature Geoscience", cykl obrotów wewnętrznego jądra Ziemi może być bardziej skomplikowany, niż dotychczas sądzono.

Naukowcy z Uniwersytetu Pekińskiego oparli swoje badania na analizie danych, spośród których najstarsze pochodziły z lat 90. ubiegłego wieku. Ich celem było zbadanie fal sejsmicznych generowanych przez podwójne trzęsienia ziemi - wstrząsy o podobnej magnitudzie zachodzące w tym samym miejscu. W danych pochodzących sprzed roku 2009 badacze zauważyli, że bliźniacze fale poruszały się w różnym tempie przez wewnętrzne jądro. Zjawisko to można wytłumaczyć tym, że jądro może obracać się nieznacznie szybciej niż płaszcz i skorupa Ziemi.

Dane z lat 2009-2011 roku zaskoczyły naukowców. Okazało się, że różnice tempa, w jakim fale sejsmiczne przechodziły przez jądro, niemalże zniknęły, tak jakby jądro przestało obracać się szybciej niż płaszcz ziemski. Wyniki z kolejnych lat wskazały natomiast, że chociaż różnice wróciły, były one inne niż te sprzed kilku lat. Podobna prawidłowość pojawiła się w zapisach aktywności sejsmicznej z wczesnych lat 70.

Na bazie zgromadzonych danych badacze sugerują, że wewnętrzne jądro Ziemi może cyklicznie zmieniać prędkość, z jaką się obraca.

"Uważamy, że wewnętrzne jądro Ziemi [jest - przyp. red.] jak huśtawka" - przekazały agencji informacyjnej AFP autorki badania Xiaodong Song i Yi Yang z chińskiego Uniwersytetu Pekińskiego.

Według tej teorii na początku lat 70. wewnętrzne jądro Ziemi zaczęło obracać się nieco szybciej niż reszta planety. Potem spowolniło, by zsynchronizować się z obrotem Ziemi około 2009 roku. Od tego czasu wewnętrzne jądro Ziemi obraca się wolniej niż powierzchnia, a następna zmiana nastąpi w latach 40. XXI wieku.

Naukowcy zaznaczyli, że obserwacje te dowodzą, że warstwy Ziemi wchodzą ze sobą w dynamiczne interakcje, jednak potrzeba więcej badań, gdyż jądro Ziemi stanowi tajemnicę.

Zdaniem innych naukowców wyniki badania mogą opisywać faktyczny stan wewnętrznego jądra, ale nie muszą. John Vidale z Uniwersytetu Południowej Kalifornii w Los Angeles przyznaje, że autorom badania prawdopodobnie udało się trafnie "zidentyfikować ostatni, 10-letni okres słabszej aktywności jądra", ale trudno na tej podstawie wnioskować o jego zachowaniu.

W 2022 roku Vidale wykazał, że na podstawie obserwacji fal sejsmicznych można wnioskować, że wewnętrzne jądro może zmieniać swoją rotację co około trzy lata. Inni badacze zaproponowali hipotezę, że wewnętrzne jądro wcale się nie porusza, a fale sejsmiczne wcale nie przechodzą przez nie w różnym tempie - jądro się odkształca, co wywołuje różnice obserwowane przez instrumenty pomiarowe.

Vidale dodaje, że klucz do tego, jak naprawdę "działa" wewnętrzne jądro Ziemi, leży w dalszych obserwacjach.

- Wszystkie dane wskazują na to, że jest to nieistotne dla życia na powierzchni, ale tak naprawdę nie wiemy, co się dzieje - mówi. - Spoczywa na nas jednak obowiązek odkrycia tej tajemnicy - dodaje.

*

Ten artykuł początkowo nosił tytuł "Wewnętrzne jądro Ziemi mogło na chwilę się zatrzymać, a potem zmienić kierunek obrotu". Został zedytowany po tym, jak do redakcji dotarły wiadomości, podawane na przykład przez belgijskie Obserwatorium Królewskie, że "media zostały wprowadzone w błąd przez doniesienie prasowe opublikowane przez pismo naukowe, co doprowadziło do przekonania, że wewnętrzne jądro Ziemi przestało się obracać, lub nawet rozpoczęło rotację w stronę przeciwną do kierunku obrotu Ziemi, co w żadnym razie nie miało miejsca".

Rzecznik prasowy Springer Nature, wydawcy magazynu "Nature Geoscience", przyznał, że faktycznie wypuszczono mylącą informację prasową. "[W nowej informacji prasowej] wyjaśniliśmy, że termin "odwrócenie" (ang. reversal) jest powszechnie używany przez społeczność naukową, która koncentruje się na tej dziedzinie, aby opisać omawiane zjawiska, a mianowicie spowolnienie lub przyspieszenie wewnętrznego jądra Ziemi względem płaszcza. "Zdajemy sobie jednak sprawę, że te terminy mogą wprowadzać w błąd bez dodatkowego kontekstu i nie powinny być używane w komunikacie prasowym".